华东师范大学学报·自然科学版杂志投稿格式参考范文：连通恢复生态补水对河湖水生态系统影响的研究进展

　　引言

　　随着我国水环境治理工作推进，重心已从 “水质达标” 过渡到 “水生态系统重建”。生态补水是恢复河湖生态系统或实现新生态平衡的重要措施，我国开展了 “引江济太”“引岳济淀” 等工程，国际上美国密歇根湖、斯内克河以及荷兰费吕沃湖等也通过生态补水改善了水环境。生态补水包括调水型、原位型和连通型 3 类，其中连通型生态补水多发生在我国南方水资源相对丰沛地区，以保障河湖水利安全为要求，满足生态需水为目标，能促进水资源可持续利用，改善水生态环境。本文从水质、水动力、植物和动物 4 个方面解析连通恢复生态补水工程对河湖水系生态系统的影响，提出需关注的问题并展望未来发展方向。

　　连通恢复生态补水对水质的影响

　　连通恢复生态补水可提高水文连通性，改善水动力和水体复氧能力，净化受纳水体，提升水质。相关研究主要监测分析河湖水系连通前后水质指标，探究补水工程对水质改善的效果。例如，南京高淳区和张家港东北部的水系生态补水工程实施后，区域内水资源合理配置，枯水期水量、纳污能力和水环境容量提升，整体水质提高，化学需氧量(COD)变化显著。部分研究还探讨了其对氮、磷营养盐的影响，发现补水量、补充水源与受纳水体的水质差异及受纳水体本底环境容量是影响氮、磷去除率的决定因素。不过，工程实施可能带来新型污染物或扰动水体产生内源污染，因此需正确认识河湖关系，把控连通度，建立健康的生态补水工程。

　　2. 连通恢复生态补水对水动力状况的影响

　　连通恢复生态补水改善了水动力条件，保证了河湖水量，有利于水生态系统。国内相关研究多基于建立模型展开，常见的是利用 MIKE11 软件的水动力模块和对流扩散模块建立水动力 - 水质模型，如高勋等利用该模型模拟分析台州主城区河道，发现不同水源补水能增大河网水体流速，改善水质;Gao 等构建模型研究盛泽镇河网，也得出补水后水体流动性改善、水质提升的结论。部分学者利用 EFDC 模型模拟分析河湖，如张现国等发现泵站补入清洁水源可增强河网水动力，但闸门与泵站同时开启会导致水动力条件变差。还有学者利用 Infoworks ICM 软件建立模型优化水系连通和补水方式。然而，连通恢复生态补水可能导致底泥再悬浮，释放营养盐加剧水体富营养化，但也会降低水华爆发风险，因此确定水文连通阈值、减少负面效应是亟待解决的问题。

　　3. 连通恢复生态补水对植物的影响

　　3.1 浮游植物：浮游植物是河流重要初级生产者，常作为水生态变化指示性指标。连通恢复生态补水改变水动力和水质，影响浮游植物生物量、优势种及群落。高水文连通抑制浮游植物生长繁殖，低水文连通时其丰度和生物量增加;连通恢复生态补水还会使浮游植物群落变化，优势物种多在高水文连通时期出现，且水文连通增加可促进浮游植物群落均质化，提高其 α 多样性。

　　3.2 沉水植物：沉水植物对河湖生态系统重建和稳定意义重大。连通恢复生态补水改变水流速度、水深等条件，影响沉水植物生境和生长状况，进而改变其群落组成的多样性与稳定性。低连通补水时沉水植物生长环境稳定，生物多样性更高;高流速会破坏沉水植物，且底泥再悬浮影响其光合作用，过量补水也会影响其生存，因此需合理控制连通补水量和水流速度。

　　4. 连通恢复生态补水对动物的影响

　　4.1 浮游动物：浮游动物在河湖水系食物网中起重要作用，连通恢复生态补水改变水环境因子，影响其代谢率和群落结构，使水位波动，改变营养物质输入和溶解氧含量，影响生物量与密度。不同连通补水程度影响浮游动物丰度和物种丰富度，低水文连通生物多样性低，高水文连通可提高生物多样性。

　　4.2 鱼类：鱼类多样性格局与水生态系统健康状况密切相关。连通恢复生态补水通过改变河湖水系多种因素影响鱼类，如影响鱼类洄游行为，适当加强水文连通利于鱼类洄游繁衍，但长江流域水文连通缺失导致鱼类功能丰富度下降。一般水文连通程度越大，鱼类丰度与多样性越高，但也有研究表明中度水文连通更利于鱼类多样性发展，过度连通会增加外来物种入侵风险。

　　4.3 底栖动物：底栖动物是水生态系统物质循环和能量流动的重要部分，是水生态状况指示生物。连通恢复生态补水改善水文连通性，对大型底栖动物生长的影响存在差异，多数研究表明在平原河流中，其物种多样性和丰度与水文连通性增加呈正相关，但也有研究指出中度水文连通更有利，在高原河流中，低连通性更有利于大型底栖无脊椎动物生长，因此需因地制宜控制连通恢复生态补水。

　　总体而言，连通恢复生态补水通过改变水质与水动力条件影响河湖水系中物质、能量和信息流通，进而影响水生生物群落结构与组成，水生生物群落变化又间接影响其他生物群落，改变水生态系统结构。水质、水动力、水生态三者相互作用关系是连通恢复生态补水对河湖水系生态系统影响的核心，需综合考虑以发挥工程最大效益。

　　5. 结论与展望

　　连通恢复生态补水已成为水环境修复常见措施，能提高水体流动性和水文连通性。基于此，对未来研究提出以下建议：

　　5.1 合理确定连通恢复生态补水阈值：连通恢复生态补水可能产生底泥再悬浮，增加水污染负荷，降低水体透明度。结合生态补水河湖的本底条件，确定优化的边界条件或生态补水阈值，是连通恢复生态补水工程有效实施的前提条件。

　　5.2 厘清水质 - 水动力 - 水生态关系规律：连通恢复生态补水对水生态系统的影响主要通过改变河湖水系水质及水动力条件实现。未来研究可借助数值模拟技术建立水质 - 水动力 - 水生态三者耦合模型，厘清三者关系规律，为河湖水系连通生态补水工程的有效实施提供理论依据。

邱海遥;何　岩;范业弘;黄民生;曹承进;何培民;徐兵兵;何文辉,华东师范大学生态与环境科学学院;崇明生态研究院;水污染防治与利用山西省重点实验室;自然资源部大都市区国土空间生态修复工程;上海河湖生物链构建与资源化利用工程技术研究中心,202502